二、承印物的准备
为使承印物具备相当的印刷适性,在印刷开始前,要对承印物进行印前处理。如纸张等对温湿度敏感的承印物,印前要进行吊晾,使承印物的温湿度与印刷环境的温湿度达到平衡,以保证套色印刷的精确性。对于印迹需要高温干燥的承印物,必要时要在付印前将承印物先在干燥设备上进行预热处理,尔后再进行印刷。对那些极性小的塑料承印物,因其墨膜难以粘车,所以在印刷前应做机械、物理或化学的粗化、氧化或极性化处理,然后再予印刷。
表面为非吸收性的承印物,如金属、玻璃及塑料等,一旦沾有灰尘和油脂,就会影响印迹的牢度,故印前需做清洁处理。
对过于柔软、容易变形的承印物,如布、棉纸等,为便于印刷时的规矩套准和定位。印前需要做婊贴等定形处理;对某些翘曲不平的硬塑片料,如PVC及有机玻璃片等,为使其平整,印前需做热定型处理。
1.纸。丝网印刷承印物中,纸是应用较为广泛的。纸作为承印物,付印前一般要作调湿处理,即吊除处理,也称晾纸。
纸张的调湿处理,就是在印刷前对纸张进行处理,使其含水量与印刷车间的温、湿度相平衡,以保持纸张尺寸稳定的工艺过程。
印刷用纸经过按制、涂布、干燥、压光等工艺过程,从造纸厂出厂时,一般符合有关标准规定,水分含量较低。但这种纸张往往是不能直接用于印刷的,因其印刷时不可避免的会因吸湿而伸长,影响印刷时的套准精度。
印刷用纸出厂后,多数情况下要经过长途运输、长期贮存。因其所处环境和气候的频繁变化,纸张含水量不可能与印刷环境的温、湿度相适应,而且纸堆面上或纸堆中不同位置的纸张的含水量往往是不均匀的。
印刷用纸,一般是良好的绝缘体,所以在干燥、压光过程中,往往因摩擦而带上静电。在干燥、寒冷的环境中,纸张也会因搬运过程中的摩擦而带上静电。带有静电的纸张用于印刷,在给纸过程中常常会出现许多故障。
基于上述种种原因,为了使纸张的含水量与印刷环境的温、湿度相平衡;为了使纸张(纸面的及纸堆的)含水量均匀;同时也为了消除静电,纸张在印刷前一般要经过调湿处理。这一点对于多色套印用纸显得尤为重要。用于单色印刷的纸张,虽无套准精度问题,但与多色印刷一样是存在静电问题的,所以仍以在印刷前进行调湿处理为好。
纸张的调湿方法一般有两种,即自然调湿法与强迫调湿法。
自然调湿法亦称“自然吊晾法”、“吊晾干燥法”。这种方法简便、易行,即把纸张吊晾在印刷车间里,使纸张的含水量与印刷车间的相对湿度相平衡。
强迫调湿法,是将纸张挂吊在晾纸机上,再向纸张吹送一定湿度、一定温度的空气,以加快其调湿速度。经过一定时间后,再将纸张放到与印刷车间温、湿度相近的晾纸间内,进行温、湿度平衡。吹送的空气温度一般比印刷车间要高10~15℃,相对湿度一般比印刷车间高10~20%。这种方法比自然调湿法复杂,且需要相当的设备,但调湿效果较为理想。
2.塑料。塑料概述。以合成的或天然的高分子化合物为基本成分,在外力或热力的作用下,分子与分子间发生滑动,产生永久形变,我们把具有这种可塑性的物体叫做塑料。对于酚醛树脂及尤利安树脂这些不具有可塑性的热硬化性树脂,严格地说不应称为塑料,但我们也把它们算在内,称为塑料。塑料的主要种类如表3-16及表3-17所列。作为丝网印刷承了物的塑料,表中带有星标符号的成型品、板、软片和涂层制品在市场上都有出售,在印刷中也将成为不可缺少的材料。表中的具有耐有机溶液的塑料的大多数,多少都存在着与油墨结合性不良的问题,需要用某些方法进行表面处理才能用于印刷。
②塑料的前处理和操作方法。塑料印刷前处理方法如下:
在印刷前把聚乙烯薄膜及成型品进行火焰处理和等离子放电处理后再进行印刷。为了适应其特殊的,用途现在还发明了无需进行塑料前处理的,固着性能较好的油墨。
表3-16 热硬化树脂(压缩成型)
名称 | 热变形(18.5kfg/cm2) | 耐有机溶剂性
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*酚-甲醛树脂(PF) | 115~125℃ | 耐普通溶剂
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*脲-甲醛(UF) | 125~145℃ | 耐所有溶剂
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*密胺甲醛(MF) | 150℃ | 全都不受侵害
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环氧树脂(EP) | 50~290℃ | 耐所有溶剂
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不饱 和聚酯(注型用硬度)(UP) | 60~200℃ | 稍微受酮、氯化剂侵害
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呋喃树脂(石棉填充)(FF) | - | 耐所有溶剂
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二甲苯树脂(纤维素填充)(XF) | - | 耐所有溶剂
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硅酮(玻璃纤维填充)(SI) | >482℃ | 耐所有的溶剂
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酞酸二烯丙酯(玻璃纤维强化)(DAP) | 165~250℃ | 全都不受侵害 |
表3-17 热可塑料树脂(注射成型、压缩成型)
名称 | 热变形温度(18.5kgf/cm2) | 耐有机溶剂性
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*聚氯乙烯(PVC) 硬质、软质 | 54~74℃ | 可溶于酮、酯、THF
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聚乙烯醇缩丁醛(PVB) | - | 可溶于酒精
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聚乙烯醇(PVA) | - | 稳定
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聚偏二氯乙烯(PVDC) | - | 稳定
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聚氟乙烯(PVF) | 88~77℃ | 耐普通溶剂
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氯化聚醚 | - | 几乎耐所有溶剂
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*聚苯乙烯 一般用(PS) 耐冲击性 | 104~100℃ | 可溶于芳香族溶剂、氯化溶剂
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*聚苯乙烯-丙烯腈 共聚合体(SAN) | 88~104℃ | 可溶于酮、酯、氯化溶剂
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*ABS | 94~107℃ | 可溶于酮、酯、氯化溶剂
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*聚乙烯 高浓度(PE) 中浓度 低浓度 | 43~54℃ 40~49℃ 32~40℃ | 几乎耐所有溶剂
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乙烯-醋酸乙烯 共聚物(EVA) | - | 可溶于芳香族、氯化溶剂
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*聚丙烯 非变性(PP) 耐冲击性 | 52~60℃ 99~104℃ | 几乎耐所有溶剂
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*聚酰胺 单聚合体(PA) 共聚合体 | 124~110℃ | 几乎耐所有溶剂
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*聚甲基丙烯酸甲酯 注型(PMMA)压型 | 70~104℃ 70~100℃ | 可溶于酮、酯、芳香族、氯花溶液
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MAA、苯乙烯共聚合体 | 85~99℃ | 可溶于酮、酯、芳香族、氯化溶液
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*耐冲击性MMA | 74~102℃ | 同上
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MMA、a-甲基乙烯 共聚合体 | 118~122℃ | 同上
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*尼龙6注型 66压型 | 67~70℃ 66~104℃ | 溶于普通溶剂
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乙基纤维素(EC) | 46~88℃ | 几乎耐所有溶剂
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*聚氨基甲酸乙二醇酯(PETP) | 240~245℃ | 几乎耐所有溶剂
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*聚氨基甲酸乙酯(PU) | - | 同上
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聚三氟氯乙烯(PCTEF) | 126℃ | 在卤化剂中膨润
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聚四氟乙烯(PTFE) | 121℃ | 完全不被侵害
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聚偏二氯乙烯(PVdF) | 91℃ | 几乎耐所有溶剂
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聚苯醚(PPO) | 185~193℃ | 可溶于芳香族、氯化溶剂 |
全都不受侵害由于聚乙烯耐溶剂性差,因此最好不使用脂肪系溶剂、甲醇等各种溶剂进行前处理和承印物的再生。
氯乙烯的耐水性、耐药品性强,且介格便宜,因此在透明软片及水管等方面得到广泛应用。但是由于耐溶剂性能较弱,因此,若使印刷品再生时要珍属脂肪系的乙烷、庚烯类溶剂。另外,其热变形温度特别低,因此要十分注意。
丙烯在板、成型品等多方面得到使用,其机械强度高,耐气候性强。在印刷之前,要了解、确认各种塑料板及成型品的性能和特征。要切实清洗印刷表面及去除静电。特别是硬质板的表面,若不进行前处理,则着墨困难。在印刷后的再生和进行前处理时,由于易发生裂纹,因此要特别注意。
聚缩醛类在印刷对,需要进行前处理和用特殊的油墨。
聚合酯(PETP),无论是进行前处理、底层涂料,还是使用特殊油墨,效果都非常好。
其它的塑料,在印刷前要用甲醇或脂肪系溶剂擦洗,进行脱脂、除尘,然后选择适当的油墨进行印刷即可。成型品由于清洗剂容易留在表面而导致着墨不良,因此最好用碳氢化合物或甲醇擦洗,还可采用超声波清洗。
a.除静电处理。在丝网印刷中,由于承印物多为高分子材料,因此会发生各种静电故障。主要是因为材料带电引起的印刷不良,也有因尘埃附着导致的印刷不良,还有国丝网油墨带电导致的印刷不良等。这些故障基本上都可以通过除电设备得到解决。
交流型除电设备。最普及的交流型除电装置由高压电源、高压线路、除电极等三部分构成。
高压电源一般多为7kV~10kV,高压线路的线材一般使用绝缘耐压电缆(15kV)。安装电线要在最短距离处,并用保护绝缘管进行有线,应在电源容量的范围内进行。
除电极有数十种型号的产品,要选择与除电目的相适应的电极。在丝网印刷中使用除电装置,一般为除电、除尘用,多采用带有刷子的除电极。丝网是由于刮板的运动而产生静电的,所以在刮板处安装除电极较好。
除电式除尘设备。承印物的除尘操作,是导致静电发生的原因,所以这种除尘操作要在除电的同时进行。带的除尘功能的设备已经商品化,并得到好评。
b.火焰处理。塑料的种类很多,首先要确认印刷时用的是何种材料,以防止油墨在固着性方面产生障碍。例如,不进行火焰处理的聚乙烯,与油墨的粘着性极小;聚丙烯作为承印物时对油墨的粘着性要求很高,必须处理等。其处理方法有电晕放电处理、火焰处理和药品处理等。电晕放电处理为最好,但对成型品承印物不太适用,这是因设备及构造等原因造成的,成型品几乎都采用火焰处理。
火焰处理是使用特殊的煤气燃烧器把丙烷气和空气相混合,使火焰温度达到1100度以上用以处理承印物的。承印物(成型品)在瞬间与高温火焰接触后,其表面便形成了一层氧化膜。由于是高温火焰,在对承印物的表面进行处理时,要十分小心。其效果试验一般多采用水试法,把处理过的承印物放在水中,冷却后观察水是否像油一样附在整个承印物的表面上,以此来判断是否形成了氧化膜。在处理效果不充分时,承印物表面的水呈滴状。对软质聚乙烯、聚丙烯等,用水试验较难判断,采用涂药方法试验,效果较好。处理后的承印物要避免与水接触,最好马上进行印刷。采用火焰处理法时,如果只从提高印刷适性考虑,而加强火焰,就会使成型品产生许多问题,如发生收缩误差、变形等,因此要注意。另外,正常处理后的成型品冷却时也可能产生收缩误差,因此最好尽快进入印刷工序。现在越来越多地使用了承印物的供给和印刷联动化的机器,这种机器可使承印物在柔软、凹凸少、有温度的情况下进入印刷工序,节省工时,产品精美。
3.金属。作为承印物的金属,一般指铁、不锈钢、铬、镍及铝等。直接使用这些材料进行印刷的很少,而多使用进行了涂布、电镀、阳极氧化加工后的金属。对金属进行前处理时,确认金属的种类很重要。对一般的金属进行前处理,可使用机械研磨或采用氯系溶剂、氟系溶剂,除去金属表面上的大部分有机物的污染,然后用有氧化作用的钻酸等进行化学处理,改善金属表面的性能,以使油墨和涂料的附着达到最佳效果。
①铝。铝板有表面不经处理的铝板和表面进行了阳极氧化处理的铝板两种。这些铝板大多都要经过表面涂布再使用。其涂层一般有乙烯系树脂涂料:醋酸丙烯、丙烯聚合物涂料和甲基丙烯酸树脂涂料;邻苯二甲酸系树脂涂料:邻苯二甲酸树脂涂料、苯乙烯醇酸树脂涂料、三聚氰胺树脂涂料;酚醛树脂涂料:酚醛树脂涂料和环氧树脂涂料;真漆系涂料:硝化纤维素漆;多氨基甲酸脂系树脂涂料。以上涂料均有透明及有色两种。
②塑料的电镀板。ABS、AS聚合酯的电镀板已工业化生产。其电镀层有铜、镍、钴、镍钴合金、铬、锡等。采用化学电镀法、真空蒸镀法和阳极喷镀等方法制成。由于是塑料电镀,在热干燥处理时要特别注意。
4.织物。包括棉、毛、丝绸、维尼纶、醋酸纤维素、尼龙、丙烯酯等。这些纤维布用酸性和碱性染料进行印染。在印刷前为了除去纤维布上的胶糊,要进行洗涤和漂白。
5.陶瓷器。一般陶瓷器包括陶器、硬质瓷器、瓷器、骨灰瓷器等。这些瓷器在烧制时的温度都不相同。另外,要想在瓷器上印刷图案,必须将贴花纸贴附后进行烧制。
6.玻璃。玻璃的分类如下:
①平板玻璃。薄板玻璃、厚板玻璃、钢化玻璃(是经过热处理并增加了机械强度的玻璃)、镜玻璃等。
②筒形玻璃。家用玻璃器皿、照明用玻璃器具、玻璃瓶、理化实验用玻璃器皿、医疗用玻璃器皿、电子管用玻璃等。
③纤维玻璃。
④光学玻璃。丝网印刷的承印物以光学玻璃为多,在蚀刻加工时要使用氟化氢及蚀刻油墨。前处理时,可采用超声波洗净、稀酸洗净及酒精擦洗等,以除去油、水分、灰尘等。
7.橡胶。橡胶包括天然橡胶、丁睛橡胶、丙烯橡胶、氨基甲酸酯橡胶、氟橡胶等。在这些橡胶中有的需进行前处理后再进行印刷的,也有可以直接印刷的,因此在印刷前要了解掌握每种橡胶的性能。
8.印刷线路板用的镀铜层压板。在绝缘材料中有一种是把经过酚醛或环氧树脂浸过的纸、玻璃布、涤纶布等,经层压制成的板。这种板有单面和双面镀铜两种。这种绝缘材料在进行前处理时要脱脂、脱锈,并用研磨机及电刚进行前处理。
9.氧化铝陶瓷。是一种以氧化铝(Al
2O
3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。
[时间:2001-05-14 作者:郑德海 郑军明 沈 来源:《丝网印刷工艺》·丝网印刷作业]